додому гальма Принцип роботи системи охолодження. Принцип роботи системи охолодження Як циркулює охолоджуюча рідина

гальма

Принцип роботи системи охолодження. Принцип роботи системи охолодження Як циркулює охолоджуюча рідина

Для підтримки оптимальної температури двигуна необхідна система охолодження.

Середня температура двигуна 800 - 900оС, при активній роботі досягає 2000оС. Але періодично необхідно відводити тепло від двигуна. Якщо цього не робити, двигун може перегрітися.

Але система охолодження не тільки охолоджує двигун, але і бере участь в його підігріві, коли той холодний.

У більшості автомобілів встановлена рідинна система охолодження закритого типу з примусовою циркуляцією рідини і розширювальним бачком (рисунок 7.1). Мал. 7.1. Схема системи охолодження двигуна а) мале коло циркуляції б) велике коло циркуляції 1 - радіатор; 2 - патрубок для циркуляції охолоджуючої рідини; 3 - розширювальний бачок; 4 - термостат; 5 - водяний насос; 6 - сорочка охолодження блоку циліндрів; 7 - сорочка охолодження головки блоку; 8 - радіатор опалення з електровентилятором; 9 - кран радіатора нагрівника; 10 - пробка для зливу охолоджувальної рідини з блоку; 11 - пробка для зливу охолоджувальної рідини з радіатора; 12 - вентилятор

сорочки охолодження блоку і головки блоку циліндрів,
відцентрового насоса,
термостата,
радіатора з розширювальним бачком,
вентилятора,
сполучних патрубків і шлангів.

Під керівництвом термостата виконують свої функції 2 кола циркуляції (рисунок 7.1). Мале коло виконує функцію підігріву двигуна. Після нагрівання рідина починає циркулювати по великому колу і охолоджується в радіаторі. Нормальна температура охолоджуючої рідини дорівнює 80-90оС.

Сорочка охолодження двигуна - це канали в блоці і голівці блоку циліндрів. Через ці канали циркулює охолоджуюча рідина.

Насос відцентрового типу сприяє переміщенню рідини з сорочці і по всій системі двигуна. змушує рідину переміщатися по сорочці охолодження двигуна і всій системі.

Термостат є механізмів, які підтримують оптимальний тепловий режим двигуна. Коли запускається холодний двигун, термостат закритий і рідина переміщається по малому колу. Коли температура рідини перевищує 80-85оС, то термостат відкривається, рідина починає циркулювати по великому колу, потрапляючи в радіатор і охолоджуючись.

Радіатор являє собою безліч трубок, що утворюють велику поверхню охолодження. Тут і охолоджується рідина.

Розширювальний бачок. З його допомогою відбувається компенсація об'єму рідини, коли вона нагрівається і охолоджується. Вентилятор збільшує потік повітря в радіатор, за допомогою якого і охла

ждается рідина.

Патрубки і шланги є сполучною механізмом сорочки охолодження з термостатом, насосом, радіатором і розширювальним бачком.

Основні несправності системи охолодження.

Текти охолоджуючої рідини. Причина: пошкодження радіатора, шлангів, ущільнювальних прокладок і сальників. Способи усунення: підтягнути хомути кріплення шлангів і трубок, пошкоджені деталі замінити на нові.

Перегрів двигуна. Причина: недостатній рівень охолоджувальної рідини, слабке натягу ременя вентилятора, засмічення трубок радіатора, несправність термостата. Способи усунення: відновити рівень рідини в системі охолодження, відрегулювати натяг ременя вентилятора, промити радіатор, замінити термостат.

Для цього на автомобілях і присутній система охолодження двигуна. Насос відцентрового типу примушує рідину переміщатися по сорочці охолодження двигуна і всій системі. Експлуатація системи охолодження. Сорочка охолодження двигуна - це канали в блоці і голівці блоку циліндрів.

Термостат 7. Регулює циркуляцію по малому або великому колу в залежності від температури. Циркуляція через грубку йде постійно, в незалежності від того в якому становищі знаходиться термостат, і по якому колу циркулює рідина.

Тиск в системі потрібно для того, щоб підвищити температуру кипіння. Навіть при досягненні температури 110 градусів рідина в системі не закипає. Ми завели холодний двигун. Відразу ж у нас з'являється циркуляція охолоджуючої рідини в системі. Циркуляція рідини створюється помпою 6 (ріс1), що приводиться в рух ременем ГРМ або окремим ременем.

Рідина буде циркулювати за наступною схемою, поки вона не досягне певної температури. Після чого термостат 7 перекриє мале коло і відкриє великий. Охолоджена рідина знову закачується помпою в двигун. Якщо природного охолодження рідини в радіаторі мало і температура ОЖ продовжує зростати, то спрацьовує датчик включення вентиляторів 4, розташований внизу радіатора.

При такій температурі в двигуні встановлюються оптимальні теплові зазори, двигун розвиває максимальну потужність, витрата палива стає номінальним. Під керівництвом термостата виконують свої функції 2 кола циркуляції (рисунок 7.1). Мале коло виконує функцію підігріву двигуна. Після нагрівання рідина починає циркулювати по великому колу і охолоджується в радіаторі.

Через ці канали циркулює охолоджуюча рідина. Радіатор являє собою безліч трубок, що утворюють велику поверхню охолодження. Тут і охолоджується рідина. Розширювальний бачок. З його допомогою відбувається компенсація об'єму рідини, коли вона нагрівається і охолоджується.

Наступний раз ви зможете запустити свій холодний двигун тільки після його капітального ремонту. Система охолодження потрібна для відводу тепла від механізмів і деталей двигуна, але це тільки половина її призначення, правда - велика половина. Для забезпечення нормального робочого процесу також важливо - прискорювати прогрівання холодного двигуна. На малюнку 25 Ви без праці можете розрізнити два кола циркуляції охолоджуючої рідини.

Схема системи охолодження двигуна.

А коли до червоних стрільцям приєднуються сині, то, вже нагрілася рідина, починає циркулювати і по великому колу, охолоджуючись в радіаторі. Для контролю за роботою системи, на щитку приладів є покажчик температури охолоджуючої рідини. Насос приводиться в дію ремінною передачею від шківа колінчастого вала двигуна. При пуску холодного двигуна термостат закритий, і вся рідина циркулює тільки по малому колу (рис. 25) для якнайшвидшого її прогріву.

При високих температурах термостат відкривається повністю і вже вся гаряча рідина прямує по великому колу для її активного охолодження. Радіатор служить для охолодження проходить через нього рідини за рахунок потоку повітря, який створюється при русі автомобіля або за допомогою вентилятора. У радіаторі є безліч трубок і «перетинок», які утворюють велику площу поверхні охолодження.

Системи охолодження різних конструкцій

Розширювальний бачок необхідний для компенсації зміни об'єму і тиску охолоджувальної рідини при її нагріві і охолодженні. Патрубки і шланги служать для з'єднання сорочки охолодження двигуна з термостатом, насосом, радіатором і розширювальним бачком. Гаряча охолоджуюча рідина проходить через радіатор опалення і нагріває повітря, що подається в салон автомобіля. Температура повітря в салоні регулюється спеціальним краном, яким водій додає або зменшує потік рідини, що проходить через радіатор опалення.

Іншими словами треба приводити в порядок систему охолодження свого двигуна. Коли температура в системі охолодження піднімається вище 80 - 85о, термостат автоматично відкривається і частина рідини надходить в радіатор для охолодження. І це друга частина роботи системи охолодження. Термостат призначений для підтримки постійного оптимального теплового режиму двигуна. Підтримує в системі охолодження певний тиск.

Згадаймо ще раз трохи про дану систему охолодження.

В рідинної системі охолодження використовуються спеціальні охолоджуючі рідини - антифризи різних марок, які мають температуру загустіння - 40 ° С і нижче. Антифризи містять антикорозійні і антивспенивающие присадки, які виключають утворення накипу. Вони дуже отруйні і вимагають обережного поводження. У порівнянні з водою антифризи мають меншу теплоємність і тому відводять теплоту від стінок циліндрів двигуна менш інтенсивно.

Так, при охолодженні антифризом температура стінок циліндрів на 15 ... 20 ° С вище, ніж при охолодженні водою. Це прискорює прогрів двигуна і зменшує зношування циліндрів, але в літній час може привести до перегріву двигуна.

Оптимальним температурним режимом двигуна при рідинної системі охолодження вважається такою, при якому температура охолоджуючої рідини в двигуні становить 80 ... 100 ° С на всіх режимах роботи двигуна.

У двигунах автомобілів застосовується закрита(Герметична) рідинна система охолодження з примусовою циркуляцієюохолоджуючої рідини.

Внутрішня порожнина закритої системи охолодження не має постійного зв'язку з навколишнім середовищем, а зв'язок здійснюється через спеціальні клапани (при певному тиску або вакуумі), що знаходяться в пробках радіатора або розширювального бачка системи. Охолоджуюча рідина в такій системі закипає при 110 ... 120 ° С. Примусова циркуляція охолоджуючої рідини в системі забезпечується рідинним насосом.

Система охолодження двигуна складається з:

сорочка охолодження головки і блоку циліндрів;
радіатор;
насос;
термостат;
вентилятор;
розширювальний бачок;
з'єднувальні трубопроводи і зливні краники.

Крім того, в систему охолодження входить обігрівач салону кузова автомобіля.

Принцип роботи системи охолодження

Пропоную спочатку розглянути принципову схему системи охолодження.

1 - обігрівач; 2 - двигун; 3 - термостат; 4 - насос; 5 - радіатор; 6 - пробка; 7 - вентилятор; 8 - розширювальний бачок;
А - мале коло циркуляції (термостат закритий);
А + Б - велике коло циркуляції (термостат відкритий)

Циркуляція рідини в системі охолодження здійснюють за двома колам:

1. Мале коло- рідина циркулює при пуску холодного двигуна, забезпечуючи його швидкий прогрів.

2.Большой коло- рух циркулює при прогрітому двигуні.

Якщо говорити простіше, то мале коло це циркуляція охолоджуючої рідини БЕЗ радіатора, а велике коло - циркуляція охолоджуючої рідини ЧЕРЕЗ радіатор.

Пристрій системи охолодження розрізняються за своїм устроєм в залежності від моделі автомобіля, однак, принцип дії єдиний.

Принцип роботи даної системи можна побачити на наступних відео:

Пропоную розібрати пристрій системи по послідовності роботи. Отже, початок роботи системи охолодження відбувається при запуску серця даної системи - рідинного насоса.

1. Рідинної насос (water pump)

Рідинний насос забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі охолодження двигуна. На двигунах автомобілів застосовують лопатеві насоси відцентрового типу.

Шукати наш рідинної насос або ж водяну помпу слід на передній частині двигуна (передня частина це та, яка ближче до радіатора і там де розташований ремінь / ланцюг).

Рідинної насос з'єднаний ременем з колінчастим валом і генератором. Тому, щоб знайти наш насос досить знайти колінчастий вал і знайти генератор. Про генератор ми поговоримо пізніше, але поки лише покажу, що потрібно шукати. Генератор виглядає як циліндр, прикріплений до корпусу двигуна:

1 - генератор; 2 - рідинної насос; 3 - колінчастий вал

Отже, з розташуванням розібралися. Тепер давайте розглянемо його пристрій. Нагадаємо, що пристрій всієї системи і її деталей по-різному, але принцип роботи цієї системи однаковий.

1 - Кришка насоса;2 - Вперте кільце ущільнювача сальника.
3 - Сальник; 4 - Підшипник валика насоса.
5 - Маточина шківа вентилятора;6 - стопорний гвинт.
7 - Валик насоса;8 - Корпус насоса;9 - Крильчатка насоса.
10 - Приймальний патрубок.

Робота насоса полягає в наступному: привід насоса здійснюється від колінчастого вала через ремінь. Ремінь крутить шків насоса, обертаючи маточину шківа насоса (5). Той в свою чергу приводить в обертання вал насоса (7), на кінці якого знаходиться крильчатка (9). Охолоджуюча рідина надходить в корпус насоса (8) через приймальний патрубок (10), а крильчатка переміщує її в сорочку охолодження (через віконце в корпусі, видно на малюнку, напрямок руху з насоса показано стрілкою).

Таким чином, насос має привід від коленвала, рідина надходить в нього через приймальний патрубок і йде в сорочку охолодження.

Роботу рідинного насоса можна подивитися в цьому відео (1:48):

Давайте тепер подивимося, а звідки надходить рідина в насос? А рідина надходить через дуже важливу деталь - термостат. Саме термостат відповідальний за температурний режим.

2. Термостат (thermostat)

Термостат автоматично регулює температуру води для прискорення прогріву двигуна після пуску. Саме робота термостата визначає, по якому колу (великим або малому) піде охолоджуюча рідина.

Виглядає цей агрегат приблизно ось так в реальності:

Принцип роботи термостата дуже простий: термостат має чутливий елемент, всередині якого знаходиться твердий наповнювач. При певній температурі він починає плавитися і відкриває основний клапан, а додатковий навпаки, закривається.

Пристрій термостата:

1, 6, 11 - патрубки; 2, 8 - клапани; 3, 7 - пружини; 4 - балон; 5 - діафрагма; 9 - шток; 10 - наповнювач

Робота термостата проста, її можна подивитися тут:

Термостат має два вхідних патрубка 1 і 11, вихідний патрубок 6, два клапана (основний 8, додатковий 2) і чутливий елемент. Термостат встановлений перед входом в насос охолоджуючої рідини і з'єднується з ним через патрубок 6.

з'єднання:

черезпатрубок 1з'єднується зсорочкою охолодження двигуна,

через патрубок 11- з нижнім відводитьбачком радіатора.

Чутливий елемент термостата складається з балона 4, гумової діафрагми 5 і штока 9. Всередині балона між його стінкою і гумовою діафрагмою знаходиться твердий наповнювач 10 (мелкокристаллический віск), що володіє високим коефіцієнтом об'ємного розширення.

Основний клапан 8 термостата з пружиною 7 починає відкриватися при температурі охолоджуючої рідини понад 80 ° С. При температурі менше 80 ° С основний клапан закриває вихід рідини з радіатора, і вона надходить з двигуна в насос, проходячи через відкритий додатковий клапан 2 термостата з пружиною 3.

При зростанні температури охолоджуючої рідини понад 80 ° С в чутливому елементі плавиться твердий наповнювач, і обсяг його збільшується. Внаслідок цього шток 9 виходить з балона 4, і балон переміщається вгору. Додатковий клапан 2 при цьому починає закриватися і при температурі понад 94 ° С перекриває прохід охолоджуючої рідини від двигуна до насоса. Основний клапан 8 в цьому випадку відкривається повністю, і охолоджуюча рідина циркулює через радіатор.

Робота клапана зрозуміло і наочно показана на малюнку нижче:

А - мале коло, основний клапан закритий, перепускний - закритий. Б - великим коло, основний клапан відкритий, перепускний - закритий.

1 - Вхідний патрубок (від радіатора); 2 - Основний клапан;
3 - Корпус термостата; 4 - Пропускний клапан.
5 - Патрубок перепускного шланга.
6 - Патрубок подачі охолоджуючої рідини в насос.
7 - Кришка термостата; 8 - Поршень.

Отже, ми розібралися з малим колом. Розібрали пристрій насоса і термостата, з'єднаних між собою. А тепер давайте перейдемо до великого кола і ключовим елементом великого кола - радіатора.

3. Радіатор (radiator / cooler)

радіаторзабезпечує відведення теплоти охолоджуючої рідини в навколишнє середовище. На легкових автомобілях застосовуються трубчасто-пластинчасті радіатори.

Отже, розрізняють 2 види радіаторів: розбірний і не розбірний.

Знизу представлено їх опис:

Хочу ще раз сказати про розширювальний бачок (Expansion Tank)

Поруч з радіатором або ж на ньому встановлюється вентилятор. Давайте тепер перейдемо до пристрою цього самого вентилятора.

4. Вентилятор (fan)

Вентилятор збільшує швидкість і кількість повітря, що проходить через радіатор. На двигунах автомобілів встановлюють чотирьох- і шестилопатеві вентилятори.

Якщо застосовується механічний вентилятор,

Вентилятор включає шість або чотири лопаті (3), приклепані до хрестовини (2). Остання прикрутити до шківа рідинного насоса (1), який приводиться в рух колінчастим валом за допомогою пасової передачі (5).

Як ми вже раніше говорили, в зачеплення входить так само генератор (4).

Якщо застосовується електровентилятор,

то вентилятор складається з електродвигуна 6 і вентилятора 5. Вентилятор - чотирилопатевий, кріпиться на валу електродвигуна. Лопаті на ступиці вентилятора розташовані нерівномірно і під кутом до площини його обертання. Це збільшує подачу вентилятора і зменшує гучність його роботи. Для більш ефективної роботи електровентилятор розміщений в кожусі 7, який прикріплений до радіатора. Електровентилятор кріпиться до кожуха на трьох гумових втулках. Вмикається і вимикається електровентилятор автоматично датчиком 3 в залежності від температури охолоджуючої рідини.

Отже, давайте підведемо підсумок. Не будемо голослівними і підведемо підсумок по якій-небудь картинці. Не варто робити акцент на конкретний пристрій, але ось принцип роботи треба зрозуміти, бо він однаковий у всіх системах, хоч як мене відрізнялося їх пристрій.

При пуску двигуна починає обертатися колінчастий вал. Через ремінну передачу (нагадаю, що на ній же знаходиться і генератор) передається обертання на шків рідинного насоса (13). Той приводить в обертання вал з крильчаткою всередині корпусу рідинного насоса (16). Охолоджуюча рідина надходить в сорочку охолодження двигуна (7). Далі через випускний патрубок (4) охолоджуюча рідина повертається в рідинної насос через термостат (18). В цей час в термостаті відкритий перепускний клапан, але закритий основний. Тому, рідина циркулює через сорочку двигуна без участі радіатора (9). Це забезпечує швидкий прогрів двигуна. Після того як охолоджуюча рідина нагрівається, відкривається основний клапан термостата і закривається перепускний клапан. Тепер рідина не може текти через перепускний патрубок термостата (3) і змушена текти через підвідний патрубок (5) в радіатор (9). Там рідина охолоджується і надходить назад в рідинної насос (16) через термостат (18).

Варто зауважити, що деяка частина охолоджуючої рідини надходить з сорочки охолодження двигуна в обігрівач через патрубок 2 і повертається з обігрівача через патрубок 1. Але про це ми поговоримо в наступному розділі.

Сподіваюся, тепер система стане зрозуміла для Вас. Прочитавши цю статтю, я сподіваюся, можна буде зорієнтуватися в іншій системі охолодження, зрозумівши принцип роботи цієї.

Пропоную ознайомитися так само з наступною статтею:

Так як ми торкнулися систему опалення, наступна моя стаття буде про цю систему.

При поділі кровоносної системи людини на два кола кровообігу серце піддається меншому навантаженні, ніж якби в організмі була загальна система кровопостачання. У малому колі кровообігу кров проходить шлях до легких і потім назад завдяки замкнутій артеріальної і венозної системі, яка з'єднує серце і легені. Її шлях починається в правому шлуночку і закінчується в лівому передсерді. У малому колі кровообігу кров з вуглекислим газом несуть артерії, а кров з киснем - вени.

З правого передсердя кров надходить у правий шлуночок, і потім через легеневу артерію нагнітається в легені. З правого венозна кров надходить в артерії і легких, там вона позбавляється від вуглекислого газу, а потім насичується киснем. По легеневих венах кров вливається в передсердя, потім вона надходить у велике коло кровообігу і після цього направляється до всіх органів. Так як в капілярах вона повільно, в неї встигає вчинити вуглекислий газ, а кисень - проникнути в клітини. Оскільки кров потрапляє в легені під низьким тиском, мале коло кровообігу також називається системою низького тиску. Час проходження крові по малому колу кровообігу становить 4-5 секунд.

При підвищеній потребі в кисні, наприклад, при інтенсивних заняттях спортом збільшується тиск, що створюється серцем, і кровотік прискорюється.

Велике коло кровообігу

Від лівого шлуночка серця починається велике коло кровообігу. Насичена киснем кров потрапляє з легких в ліве передсердя, а потім потрапляє в лівий шлуночок. Звідти артеріальна кров потрапляє в артерії і капіляри. Через стінки капілярів кров віддає в тканинну рідину кисень і поживні речовини, забираючи вуглекислий газ і продукти обміну речовин. З капілярів вона надходить в дрібні вени, що утворюють більші вени. Потім за двома венозних стовбурах (верхньої порожнистої вени і нижньої порожнистої вени) вона надходить у праве передсердя, закінчуючи велике коло кровообігу. Кругообіг крові у великому колі кровообігу дорівнює 23-27 секундам.

За верхньої порожнистої вени кров тече від верхніх частин тіла, а по нижній - від нижніх частин.

У серці є дві пари клапанів. Одна з них розташована між шлуночками і передсердями. Друга пара знаходиться між шлуночками і артеріями. Ці клапани забезпечують напрямок кровотоку і заважають зворотному току крові. Кров нагнітається в легені під великим тиском, а в ліве передсердя вона потрапляє при негативному тиску. Людське серце має асиметричну форму: оскільки його ліва половина виконує більш важку роботу, вона дещо товщі, ніж права.

Пропоную спочатку розглянути принципову схему системи охолодження.

Циркуляція рідини в системі охолодження здійснюють за двома колам:

1. Мале коло- рідина циркулює при пуску холодного двигуна, забезпечуючи його швидкий прогрів.

2.Большой коло- рух циркулює при прогрітому двигуні.

Отже, початок роботи системи охолодження відбувається при запуску серця даної системи - рідинного насоса.

Рідинної насос (water pump)

1 - генератор; 2 - рідинної насос; 3 - колінчастий вал

1 - Кришка насоса; 2 - Вперте кільце ущільнювача сальника.
3 - Сальник; 4 - Підшипник валика насоса.
5 - Маточина шківа вентилятора; 6 - стопорний гвинт.
7 - Валик насоса; 8 - Корпус насоса; 9 - Крильчатка насоса.
10 - Приймальний патрубок.

Термостат (thermostat)